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EP 2 825 834 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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23.03.2016 Patentblatt 2016/12 |
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Anmeldetag: 11.01.2013 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2013/000059 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2013/135328 (19.09.2013 Gazette 2013/38) |
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(54) |
FEUCHTIGKEITS- UND/ODER WÄRMEAUSTAUSCHVORRICHTUNG
EXCHANGE DEVICE FOR HUMIDITY AND/OR HEAT
ÉCHANGEUR D'HUMIDITÉ ET/OU DE CHALEUR
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
15.03.2012 DE 202012002693 U
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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21.01.2015 Patentblatt 2015/04 |
(73) |
Patentinhaber: Klingenburg GmbH |
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45968 Gladbeck (DE) |
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Erfinder: |
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- KLINGENBURG, Kai
45239 Essen (DE)
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(74) |
Vertreter: Lelgemann, Karl-Heinz |
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Patentanwälte Spalthoff und Lelgemann
Huyssenallee 70/72 45128 Essen 45128 Essen (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
DE-A1-102005 003 543 US-A- 4 769 053
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DE-A1-102009 003 560
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Feuchtigkeits- und/oder Wärmeaustauschvorrichtung,
z.B. Plattenwärmetauscher, Sorptionsrotor, Adsorptionsentfeuchtungsrotor od.dgl.,
mit Feuchtigkeits- bzw. Wärmeaustauschflächen, mittels denen Feuchtigkeit und/oder
Wärme in einen Fluidstrom einbringbar und/oder einem Fluidstrom entziehbar und/oder
zwischen Fluidströmen austauschbar ist, und einer Beschichtung, mit der die Feuchtigkeits-
bzw. Wärmeaustauschflächen beschichtet sind und die ein Bindemittel und einen Nano-Zeolith
mit einer Partikelgröße <1000 nm enthält.
[0002] Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, derartige Austauschflächen mit einer Beschichtung
aus Nano-Zeolith zu versehen, um den Wirkungsgrad derartiger Feuchtigkeits- und/oder
Wärmeaustauschvorrichtungen zu erhöhen und um einen dauerhaft zuverlässigen Betrieb
derartiger Vorrichtungen sicherzustellen. Eine solche Austauschvorrichtung wird in
DE 10 2005 003 543 A1 offenbart.
[0003] Beim Betrieb derartiger Feuchtigkeits- und/oder Wärmeaustauschvorrichtungen traten
insoweit Probleme auf, als eine dauerhafte Anhaftung der den Nano-Zeolith enthaltenden
Beschichtung an den Unterflächen häufig nicht gewährleistet werden konnte. Darüber
hinaus traten häufig Schwierigkeiten beim Beschichtungsvorgang selbst auf.
[0004] Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Feuchtigkeits- und/oder Wärmeaustauschvorrichtung
derart weiterzubilden, dass zum einen der Vorgang der Beschichtung ihrer Feuchtigkeits-
bzw. Wärmeaustauschflächen mit der den Nano-Zeolith enthaltenden Beschichtung erleichtert
ist und dass andererseits ein dauerhaftes Anhaften der aufgetragenen Beschichtung
gewährleistet werden kann.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Bindemittel, mittels
dem der Nano-Zeolith an die Unterfläche angebracht wird, ein Polyurethanharz ist.
[0006] Bei Einsatz dieses Bindemittels hat sich eine im Vergleich zum Stand der Technik
erheblich einfachere Aufbringung der Beschichtung ergeben, wobei darüber hinaus das
Anhaften der aufgebrachten Beschichtung an der Unterfläche über einen langen Zeitraum
sicher gewährleistet werden kann.
[0007] Um die übertragung von Geruchsstoffen od.dgl. zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn
der Nano-Zeolith eine homogene Porengrößenverteilung mit einem Porendurchmesser <1,5
nm, vorzugsweise 0,4 nm und/oder 0,3 nm, besitzt.
[0008] Die Partikel des Nano-Zeolith können zweckmäßigerweise in nano-kristalliner Form
vorliegen.
[0009] Die Dicke der Beschichtung kann je nach Anforderungsprofil zwischen 0,2 bis 100 bzw.
1 bis 20 oder 10 bis 20 µ (10
-6 m) liegen.
[0010] Als Werkstoff für die Ausgestaltung der Feuchtigkeits- bzw. Wärmeaustauschflächen
kommt Aluminium, jeder andere geeignete metallische oder keramische Werkstoff, Kunststoff
oder Papier in Frage.
[0011] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Beschichtung aus
dem Nano-Zeolith und dem Bindemittel auf eine nicht geprimerte bzw. keinen Haftgrund
bildenden Maßnahmen unterzogene Aluminiumfläche, insbesondere auf eine ungereinigte
und nicht vorbehandelte Aluminiumfläche, aufgebracht.
[0012] Das Bindemittel bzw. das Polyurethanharz ist vorzugsweise ein Polyester-basiertes
Polyurethanharz.
[0013] Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform näher erläutert.
[0014] Ein Plattenwärmetauscher, ein Sorptionsrotor, ein Adsorptionsentfeuchtungsrotor od.dgl.
hat Feuchtigkeits- bzw. Wärmeaustauschflächen, die eben, gewellt oder in anderer geeigneter
Weise strukturiert ausgebildet sind.
[0015] Im Falle der erfindungsgemäßen Feuchtigkeits- und/oder Wärmeaustauschvorrichtung
sind diese Flächen beschichtet, und zwar mit einer Beschichtung, die neben einem Bindemittel
einen Nano-Zeolithen enthält. Dieser Nano-Zeolith hat eine Partikelgröße <1000 nm
und eine homogene Porengrößenverteilung mit einem Porendurchmesser, der unterhalb
von 1,5 nm, vorzugsweise bei ca. 0,4 nm oder 0,3 nm, liegt. Das Bindemittel wird im
Falle der erfindungsgemäßen Feuchtigkeits- und/oder Wärmeaustauschvorrichtung in Form
einer 40 Gew.-%igen wässrigen Dispersion eines Polyester-basierten Polyurethanharzes
enthaltend den Nano-Zeolith auf die Feuchtigkeits- bzw. Wärmeaustauschflächen aufgebracht
und ausgehärtet.
[0016] Die Dicke der Beschichtung liegt je nach Anforderungsprofil zwischen 0,2 und 100
µ, z.B. zwischen 10 und 20 µ.
[0017] Die Feuchtigkeits- bzw. Wärmeaustauschflächen können durch Aluminium gebildet sein.
Die vorstehend geschilderte Beschichtung wird auf das Aluminium aufgebracht, ohne
dass die Oberfläche des Aluminium vorher haftungsbildenden Maßnahmen unterzogen würde.
Es ist sogar möglich, die vorstehend geschilderte Beschichtung auf eine ungereinigte
und unvorbehandelte Aluminiumfläche aufzubringen.
[0018] Die derart zusammengesetzte Beschichtung ist geeignet, langfristig fest zu haften.
Sie ist dauerhaft betriebssicher. Der Aufwand für ihre Aufbringung ist vergleichsweise
gering, da eine Vorbehandlung bzw. ein Primern der Unterfläche der Beschichtung nicht
erforderlich ist.
1. Feuchtigkeits- und/oder Wärmeaustauschvorrichtung, z.B. Plattenwärmetauscher, Sorptionsrotor,
Adsorptionsentfeuchtungsrotor od.dgl., mit Feuchtigkeits- bzw. Wärmeaustauschflächen,
mittels denen Feuchtigkeit und/oder Wärme in einen Fluidstrom einbringbar und/oder
einem Fluidstrom entziehbar und/oder zwischen Fluidströmen austauschbar ist, und einer
Beschichtung, mit der die Feuchtigkeits- bzw. Wärmeaustauschflächen beschichtet sind
und die ein Bindemittel und einen Nano-Zeolith mit einer Partikelgröße <1000 nm enthält,
dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein Polyurethanharz ist.
2. Feuchtigkeits- und/oder Wärmeaustauschvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Nano-Zeolith
eine homogene Porengrößenverteilung mit einem Porendurchmesser <1,5 nm, vorzugsweise
0,4 nm und/oder 0,3 nm, besitzt.
3. Feuchtigkeits- und/oder Wärmeaustauschvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der
die Partikel des Nano-Zeolith in nano-kristalliner Form vorliegen.
4. Feuchtigkeits- und/oder Wärmeaustauschvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei der die Dicke der Beschichtung 0,2 bis 100, vorzugsweise 1 bis 20 und insbesondere
10 bis 20 µ (10-6m) aufweist.
5. Feuchtigkeits- und/oder Wärmeaustauschvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
deren Feuchtigkeits- bzw. Wärmeaustauschflächen aus Aluminium, anderen geeigneten
metallischen oder keramischen Werkstoffen, Kunststoffen oder Papier ausgebildet sind.
6. Feuchtigkeits- und/oder Wärmeaustauschvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
bei der die Beschichtung aus dem Nano-Zeolith und dem Polyurethanharz auf eine ungeprimerte
bzw. keinen Haftgrund bildenden Maßnahmen unterzogene, insbesondere auf eine ungereinigte
und nicht vorbehandelte Aluminiumfläche aufgebracht ist.
7. Feuchtigkeits- und/oder Wärmeaustauschvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
bei der das Bindemittel ein Polyester-basiertes Polyurethanharz ist.
1. A moisture and/or heat exchange device, e.g. a plate heat exchanger, a sorption rotor,
an adsorption dehumidification rotor or similar, having moisture or heat-exchange
surfaces by means of which moisture and/or heat can be introduced into a fluid flow
and/or removed from a fluid flow and/or is exchangeable between fluid flows, and a
coating with which the moisture or heat exchange surfaces are coated and which contains
a binding agent and a nano-zeolite with a particle size < 1000 nm, characterized in that the binding agent is a polyurethane resin.
2. The moisture and/or heat exchange device according to claim 1, wherein the nano-zeolite
has a homogeneous pore size distribution with a pore diameter < 1.5 nm, preferably
0.4 nm and/or 0.3 nm.
3. The moisture and/or heat exchange device according to claim 1 or 2, wherein the particles
of nano-zeolite may advantageously exist in nano-crystalline form.
4. The moisture and/or heat exchange device according to one of the claims 1 to 3, wherein
the thickness of the coating may lie between 0.2 and 100, preferably 1 and 20 and
in particular 10 and 20 µ (10-6 m).
5. The moisture and/or heat exchange device according to one of the claims 1 to 4, the
moisture or heat exchange surfaces of which are made of aluminium, other suitable
metallic or ceramic materials, plastics or paper.
6. The moisture and/or heat exchange device according to one of the claims 1 to 5, wherein
the coating of the nano-zeolite and the polyurethane resin is applied to an unprimed
aluminium surface or one that has not undergone holding primer-forming measures, in
particular to an uncleaned and unpretreated aluminium surface.
7. The moisture and/or heat exchange device according to one of the claims 1 to 6, wherein
the binding agent is a polyester-based polyurethane resin.
1. Dispositif d'échange d'humidité et/ou de chaleur, par ex. échangeur thermique à plaques,
rotor d'adsorption, rotor de déshumidification par adsorption ou similaires, avec
des surfaces d'échange d'humidité ou de chaleur au moyen desquelles de l'humidité
et/ou de la chaleur peut être introduite dans un flux de fluide et/ou peut être retirée
d'un flux de fluide et/ou peut s'échanger entre des flux de fluide et avec un revêtement
avec lequel les surface d'échange d'humidité ou de chaleur sont revêtues et qui contient
un agent liant et une nano-zéolithe d'une taille de particules <1000 nm, caractérisé en ce que l'agent liant est une résine de polyuréthane.
2. Dispositif d'échange d'humidité et/ou de chaleur selon la revendication 1, sur lequel
la nano-zéolithe présente une distribution homogène de la taille des pores avec un
diamètre des pores <1,5 nm, de préférence 0,4 nm et/ou 0,3 nm.
3. Dispositif d'échange d'humidité et/ou de chaleur selon la revendication 1 ou la revendication
2, sur lequel les particules de la nano-zéolithe se présentent sous une forme nanocristalline.
4. Dispositif d'échange d'humidité et/ou de chaleur selon l'une quelconque des revendications
1 à 3, sur lequel l'épaisseur du revêtement est de 0,2 à 100, de préférence de 1 à
20 et notamment de 10 à 20 µ (10-6m).
5. Dispositif d'échange d'humidité et/ou de chaleur selon l'une quelconque des revendications
1 à 4, dont les surfaces d'échange d'humidité ou de chaleur sont conçues en aluminium,
en d'autres matières métalliques ou céramiques, matières plastiques adaptées ou en
papier.
6. Dispositif d'échange d'humidité et/ou de chaleur selon l'une quelconque des revendications
1 à 5, sur lequel le revêtement en la nano-zéolithe et en la résine de polyuréthane
est appliqué sur une surface en aluminium exempte de couche d'apprêt, c'est-à-dire
non soumise à aucune action formant une couche passivante, notamment non nettoyée
et non prétraitée.
7. Dispositif d'échange d'humidité et/ou de chaleur selon l'une quelconque des revendications
1 à 6, sur lequel l'agent liant est une résine de polyuréthane sur base de polyester.
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